TPE versus TPU

Bij het kiezen tussen de materiaalsoorten voor een bepaald gebruik, is het belangrijk om onderscheid te maken tussen Thermoplastische Elastomeren (TPE) en Thermoplastisch Polyurethaan (TPU). Beide zijn veelzijdige polymeren en hebben enkele speciale eigenschappen. Ze maken het mogelijk om ze op veel gebieden toe te passen. TPE's staan bekend om hun flexibiliteit, hun gereedheid voor verwerking en hun lage kosten. Dit maakt TPE's dus geschikt voor die toepassingen waar slechts matige prestaties nodig zijn. In tegenstelling tot TPU's bieden ze verbeterde taaiheid, slijtvastheid en chemische eigenschappen om uitdagende toepassingen en hogere prestatievereisten te bedienen. Dus in dit artikel zullen we TPE versus TPU, hun verschillen, overeenkomsten en eigenschappen onderzoeken.

Wat is TPE?

TPE's zijn de afkorting van Thermoplastische elastomeren. Het is een soort polymeer dat kenmerken heeft van rubber met recyclebaar thermoplastisch materiaal. Het is zo flexibel als rubber, maar tegelijkertijd zo handelbaar als thermoplasten. TPE's worden meestal gebruikt op gebieden waar flexibiliteit, sterkte en formuleerbaarheid van vitaal belang zijn. Ga naar is TPE veilig voor meer informatie over TPE.

Wat is TPU?

Thermoplastisch polyurethaan (TPU) wordt beschreven als een thermoplastisch elastomeer met een zeer hoge veerkracht, sterkte en slijtvastheid, chemische bestendigheid en oliebestendigheid. TPU valt op door de eigenschappen van zowel kunststof als elastomere materialen en vertoont uitstekende prestaties in veel zware toepassingen. is TPU veilig voor meer informatie over TPU.

Volledig productieproces van TPE en TPU?

Laten we het volledige productieproces van TPE en TPU bespreken.

1. Productieproces van TPE

Hieronder vindt u het stapsgewijze proces voor de productie van thermoplastische elastomeren.

1. Mengen

In het geval van TPE's zoals Styrenic Block Copolymers (SBC's) is de productiemethode door het polystyreen te compounderen met elastische polymeren, d.w.z. polybutadieen. De samenstelling wordt verhit om het te smelten en vervolgens wordt het stollingsproces uitgevoerd om het eindproduct te verkrijgen.

2. Polymerisatie

Bij de vorming van TPE's moet het propyleen op een gecontroleerde manier reageren met andere monomeren. Zo kan het een thermoplastisch elastomeer produceren. Dit proces kan worden uitgevoerd via enkele technieken, waaronder bulk- of oplossingspolymerisatie.

3. Vulkanisatie

Wat betreft de productie van Thermoplastische Vulkanizaten (TPV's), wordt de methode die tijdens de vorming wordt gebruikt dynamische vulkanisatie genoemd. Tijdens de smeltverwerking van dit thermoplastische polymeer wordt een cross-linking agent, d.w.z. zwavel, toegevoegd in dit proces. Het eindproduct is een blend waarbij het elastomere deel ten minste gedeeltelijk is gecrosslinkt. Vervolgens helpt het de elasticiteit en mechanische eigenschappen van het materiaal te verbeteren.

4. Extrusie en gieten

Na het mengen of polymeriseren moeten TPE's worden verwerkt door middel van extrusie of spuitgieten. Extrusie daarentegen omvat het gebruik van een matrijs om continue vormen van het gesmolten TPE te extruderen. Spuitgieten wordt uitgevoerd door het gesmolten materiaal in mallen te injecteren om gewenste vormen en producten te maken.

2. Productieproces van TPU

Hier is het stapsgewijze proces van de productie van thermoplastisch polyurethaan (TPU).

1. Polymerisatie

Wij maken TPU met behulp van diisocyanaten (bijvoorbeeld methyleendifenyldiisocyanaat of tolueendiisocyanaat) en diolen (bijvoorbeeld polyether- of polyesterdiolen). Deze reactie wordt dus op een gecontroleerde manier uitgevoerd om het polyurethaanpolymeer te produceren.

2. Samenstellen

Na polymerisatie wordt het TPU-polymeer gemengd met vulstoffen zoals weekmakers, stabilisatoren en kleurstoffen, om het te helpen de vereiste eigenschappen te ontwikkelen. In dit proces wordt smeltmenging uitgevoerd met behulp van een extruder. Hoewel andere methoden in deze fase kunnen worden gebruikt.

3. Extrusie en spuitgieten

TPU wordt net als elk ander thermoplastisch elastomeer verwerkt door extrusie of spuitgieten. Hoewel er geavanceerdere methoden worden gebruikt bij de verwerking van TPU in vergelijking met TPE's. Extrusie is het proces waarbij TPU door een matrijs wordt geperst en in lange profielen wordt gevormd. Terwijl spuitgieten het proces is van het injecteren van TPU in een mal om bepaalde onderdelen te maken.

4. Kalanderen en gieten

Voor sommige toepassingen kan TPU ook worden verwerkt via het kalanderproces, waarbij TPU door middel van walsen of gieten wordt omgezet in zeer dunne platen. Hierbij wordt TPU direct in films of platen gegoten.

Eigenschappen van TPU

• Flexibiliteit: TPU biedt grote flexibiliteit en elasticiteit voor de analyses.
• Duurzaamheid: Aanbevolen vanwege kwaliteitskenmerken zoals slijt- en scheurbestendigheid.
• Chemische bestendigheid: Bestand tegen olie, vet en chemicaliën, redelijk goed.
• Temperatuurbereik: Omdat ze op hoge snelheden kunnen werken, kan dit type UV-LED worden gebruikt in een breed temperatuurbereik van -40°C tot +80°C.
• Transparantie: Het is mogelijk om TPU transparant te maken, wat in sommige toepassingen voordelig kan zijn.

 Eigenschappen van TPE

• Elasticiteit: Vertoont rubberachtige elasticiteit.
• Verwerkbaarheid: Ze zijn eenvoudig te verwerken en te vormen en hebben goede vloei-eigenschappen.
• Flexibiliteit: Heeft doorgaans een matige bewerkbaarheid, maar kan speciaal worden samengesteld om het een lage of hoge hardheid te geven.
• Recyclebaarheid: Het is recyclebaar en daarom een milieuvriendelijke matras.
• Kosteneffectiviteit: Meestal goedkoper dan andere elastomeren.

Materiaaleigenschappen van TPE en TPU

1. TPE-materialen: TPE's zijn gebaseerd op verschillende polymeren, d.w.z. styreenblokcopolymeren, polyolefinen en thermoplastische vulkanisaten. Ze worden regelmatig gemengd met additieven zoals weekmakers, stabilisatoren, vulmiddelen en kleurstoffen om de gewenste eigenschappen te verkrijgen. De andere twee zijn de verwerkingshulp en de speciale additieven die ook kunnen worden gebruikt om de prestaties en verwerkbaarheid te verbeteren.
2. TPU-materialen: TPU's worden geproduceerd uit polyester of polyetherdiolen samen met diisocyanaten. Ze bevatten weekmakers, stabilisatoren, vulstoffen en kleurstoffen. Terwijl de anderen cross-linking agents hebben voor betere prestaties. Functionele additieven die ook wel verwerkingsbronnen en speciale additieven worden genoemd, zijn bedoeld om fysieke kenmerken en prestaties te veranderen.

Wat is het verschil tussen TPE en TPU?

Laten we de belangrijkste verschillen tussen TPE en TPU eens uitgebreid bespreken

1. Chemische samenstelling

• TPE-materiaal: Dit is een generieke classificatie die een reeks polymeren bevat die onder deze categorie vallen, waaronder SBC's, TPO's en TPV's. Dit zijn polymeren die zowel elasticiteit als thermoplastische eigenschappen vertonen. Het kunnen dus mengsels of copolymeren zijn.
• TPU-materiaal: Preciezer gezegd worden ze geproduceerd door polyurethanen, die gevormd worden door de werking van diisocyanaten en diolen. TPU's zijn voorbeelden van thermoplastische elastomeren, maar ze zijn chemisch gezien anders dan andere thermoplastische elastomeren. Daarnaast worden ze gemaakt van polyurethaan.

2. Materiaaleigenschappen

• TPE-materiaal: Zorgt voor zachtheid en flexibiliteit van het product. TPE's kunnen worden gemaakt met een matige elasticiteit of hoge elasticiteit, afhankelijk van de vereisten van de toepassing waarvoor ze worden gebruikt. Deze zorgen ervoor dat ze over het algemeen gemakkelijker te verwerken en te vormen zijn vanwege lagere verwerkingstemperaturen en viscositeiten.
• TPU-materiaal: Dit materiaal heeft een opmerkelijke uitstekende slijtvastheid, een hoge mechanische sterkte en is chemisch en oliebestendig. TPU's verliezen hun prestaties niet wanneer ze worden blootgesteld aan lage of hoge temperaturen.

3. Verwerking en productie

• TPE-materiaal: Sneller ontbindend, of met een lagere smeltviscositeit. Het is gemakkelijker te verwerken en daarom goedkoper te produceren. Producten gemaakt van TPE ondergaan meestal spuitgieten, extruderen en blaasvormen.
• TPU-materiaal: Moet worden verwerkt bij hogere temperaturen en de smeltviscositeit moet hoger zijn, wat de verwerking uitdagender maakt. Niettemin kan TPU op dezelfde manier worden verwerkt met populaire tactieken zoals spuitgieten en extrusie.

4. Prestatie-eigenschappen

• TPE-materiaal: Heeft een slechte slijtvastheid en mechanische sterkte in vergelijking met TPU. Het kan ook niet beter bestand zijn tegen zware chemicaliën of hoge/lage temperaturen dan de andere types.
• TPU-materiaal: Het vertoont een zeer hoge treksterkte, superieure schuureigenschappen en bevredigende resultaten in lage en hoge temperatuurbereiken. Het biedt een betere chemische bestendigheid omdat het moeilijke chemische omgevingen aankan.

5. Kosten en recyclebaarheid

• TPE-materiaal: Meestal goedkoper dan TPU en het is ook makkelijker te recyclen. Vergeleken met metalen zijn de verwerkings- en materiaalkosten meestal lager. Het is dus geschikt voor de meeste toepassingen.
• TPU-materiaal: Heeft een lagere kostprijs dan TPE omdat het betere prestatiekenmerken biedt. TPU kan lastiger te recyclen zijn. Dus de impact op het milieu kan worden beïnvloed.

6. Toepassingen

• TPE-materiaal: Wordt aangetroffen in consumentenproducten, automobieltoepassingen, afdichtingstoepassingen, pakkingen en medische apparaten. Het wordt geselecteerd voor toepassingen waarbij flexibiliteit en kosten belangrijke vereisten zijn in plaats van het zoeken naar een hoge mate van duurzaamheid.
• TPU-materiaal: Veelvoorkomend in toepassingen die hoge prestaties vereisen, zoals de productie van auto-onderdelen, industriële onderdelen, sportschoenzolen en medische apparatuur. Het is het meest geschikt voor producten die een hoge mate van slijtage vereisen of willen, uiteraard chemisch, en een hoge mate van uiting.

Karakteristiek	TPE (Thermoplastische Elastomeren)	TPU (Thermoplastisch Polyurethaan)
Chemische samenstelling	Het is over het algemeen gemaakt van verschillende polymeren (bijv. SBC's, TPO's, TPV's)	Het is een samenstelling van polyurethanen (diisocyanaten + diolen)
Materiaaleigenschappen	Relatief flexibel, zacht en kan stijf of flexibel zijn	Toont een hoge slijtvastheid, is sterk en chemisch bestendig
Verwerken	Vrij eenvoudig, heeft lagere temperaturen nodig en vereist eenvoudigere vormgeving	Het kan hogere temperaturen vereisen en een complexere verwerking vereisen
Prestatie-eigenschappen	Hebben over het algemeen een lagere slijt- en mechanische sterkte. Daarnaast hebben ze een beperkte chemische bestendigheid.	Hebben een superieure slijtvastheid, hoge sterkte en extreme temperatuurprestaties
Kosten en recyclebaarheid	Over het algemeen goedkoper, gemakkelijker te recyclen	Zijn duurder en moeilijker te recyclen
Toepassingen	Brede toepassingen in consumptiegoederen, auto-onderdelen, afdichtingen en medische apparatuur	Veel toepassingen in industriële onderdelen, schoeisel, auto-onderdelen en medische apparatuur

Wat zijn de overeenkomsten tussen TPE en TPU?

Zowel TPE als TPU behoren tot de thermoplastische familie. Ze hebben dus veel gemeen. Laten we deze gemeenschappelijke kenmerken in detail bespreken.

• Thermoplastische aard: Beide kunnen meerdere malen hergebruikt en gerecycled worden door het verhittingsproces.
• Elastische eigenschappen: Ze vervormen ook, maar deze twee materialen zijn flexibel en keren terug naar hun oorspronkelijke staat zodra ze worden bevrijd van de vervormende kracht.
• Verwerkingsmethoden: Voor beide processen worden alle drie de verwerkingsmethoden gebruikt: spuitgieten, extruderen en blaasgieten.
• Aanpasbaar: Beide kunnen een verschillende hardheid, flexibiliteit en sterkte hebben, afhankelijk van de technische vereisten.
• Consumentenproducten: Beide kunnen worden toegepast in auto-onderdelen, klinische apparaten en huishoudelijke apparaten.
• Overlappende use cases: Ze zijn geschikt voor toepassingen waarbij flexibiliteit en stevigheid van het gewenste product vereist zijn.
• Recyclebaarheid: Beide zijn in de meeste gevallen recyclebaar, hoewel het recyclingproces kan verschillen.
• Milieubestendigheid: Ze bieden een zekere mate van barrière tegen vocht en ultraviolet licht, afhankelijk van de samenstelling.

Wat zijn de wederzijdse alternatieven voor TPE en TPU?

Materiaal	Beschrijving	Voordelen	Nadelen
Siliconenrubber	Het is een elastomeer met een hoge flexibiliteit en temperatuurbestendigheid.	Uitstekende temperatuurstabiliteit en chemische bestendigheid.	Meestal duurder en moeilijker te verwerken.
EPDM-rubber	Voornamelijk een synthetisch rubber met een goede weers- en ozonbestendigheid.	Toont een hoge duurzaamheid, geschikt voor gebruik buitenshuis.	Het heeft een lagere flexibiliteit dan TPE en TPU.
Neopreen	Het is ook een synthetisch rubber dat bekend staat om zijn flexibiliteit en weersbestendigheid.	Hebben een goede chemische bestendigheid en flexibiliteit.	Het heeft een lagere treksterkte en is minder slijtvast.
Viton (FKM)	Het is een fluorelastomeer met een hoge chemische bestendigheid.	Hebben een superieure chemische en temperatuurbestendigheid.	Zijn duur en stijf.
Polyolefine-elastomeren (POE)	Flexibel en veelzijdig materiaal, vergelijkbaar met TPE.	Heeft een goede flexibiliteit en een lage dichtheid.	Het heeft een beperkte chemische bestendigheid vergeleken met TPU.

Wat zijn de voordelen van TPE ten opzichte van TPU?

1. Kosteneffectief: Meestal zijn de productiekosten voor de productie van vaste voedingsmiddelen hoger, maar de kosten zijn over het algemeen lager.
2. Gemakkelijk te verwerken: Lagere temperaturen waarbij de artikelen verwerkt kunnen worden en gemakkelijker vormen van het materiaal.
3. Flexibiliteit en zachtheid: Er is een uitgebreide parameter beschikbaar voor de zachtheid en flexibiliteit van chirurgische nietmachines.
4. Recyclebaarheid: Recyclebaarheid of herbruikbaarheid in vorm en materiaal is het vierde criterium en houdt in dat een object eenvoudig te recyclen of herverwerken moet zijn.
5. Veelzijdige formules: Bestaat in verschillende vormen om te voldoen aan de specifieke eigenschappen van de specifieke toepassing.

Wat zijn de nadelen van TPE vergeleken met TPU?

• Lagere slijtvastheid: Biedt veel voordelen bij toepassingen met hoge slijtage.
• Chemische bestendigheid: Over het algemeen gevoeliger voor aantasting door chemicaliën, olie en oplosmiddelen.
• Temperatuurtolerantie: Verminderde prestaties bij hoge of lage temperaturen.
• Mechanische sterkte: Over het algemeen is de treksterkte en scheursterkte lager.

Wat zijn de voordelen van TPU vergeleken met TPE?

1. Superieure slijtvastheid: Door de extreme slijtage biedt het uitstekende prestaties in toepassingen waarbij de kans groot is dat het materiaal snel slijt.
2. Chemische en oliebestendigheid: Wordt niet gemakkelijk afgebroken door chemische oplosmiddelen en andere chemicaliën.
3. Hoge prestaties bij extremen: Bestand tegen hoge en lage temperaturen van zowel omgevings- als droogijs.
4. Sterke mechanische eigenschappen: Superieure treksterkte en betere slagvastheid.
5. Aanpasbaar: Hardheid en elasticiteit, opties.

Wat zijn de nadelen van TPU vergeleken met TPE?

• Hogere kosten: Omdat het een zelfgemaakt product is, is de productie ervan duurder dan die van traditionele consumentenproducten.
• Verwerkingscomplexiteit: Er zijn hoge temperaturen en specifieke apparatuur of instrumenten nodig.
• Uitdagingen bij recycling: Als het om recycling gaat, is dit moeilijker dan TPE.
• Beperkte formuleringen: Er zijn minder typen dan TPE als gevolg van ontwikkeling.

Wanneer kiest u voor TPE?

• Kostenefficiëntie: Wanneer het budget een probleem is, zoals bij TPE, kan het gebruik van deze vorm goedkoper zijn.
• Eenvoudige verwerking: Voor toepassingen waarbij eenvoudig gieten vereist is en de giettemperatuur relatief laag is.
• Flexibiliteit: Wanneer bij de toepassing van rubberproducten elementen worden gebruikt die zachtheid en flexibiliteit vereisen, zoals handgrepen of afdichtingen.
• Recyclebaarheid: Terwijl de productie milieuvriendelijk is met betrekking tot de impact en gemakkelijk te recyclen.
• Algemeen gebruik: Dit zijn de toepassingen waarbij de borstels geen hoge prestaties vereisen.

Wanneer kiest u voor TPU?

• Duurzaamheid: Wanneer er sprake is van hoge slijtage en wrijving en een hoge abrasiviteit vereist is.
• Chemische bestendigheid: Bij het werken met chemicaliën, oliën of oplosmiddelen moet men rekening houden met personen die handschoenen moeten dragen.
• Extreme temperaturen: Zowel bij hoge als bij lage temperaturen kan de toepassing worden bereikt.
• Mechanische sterkte: Indien toepassingen met een hoge trek- en slagvastheid vereist zijn.
• Speciale prestatiebehoeften: voor dergelijke specifieke behoeften waaraan verschillende gebouwde omgevingen moeten voldoen, kan men verwijzen naar op maat gemaakte eigenschappen zoals

Conclusie

Concluderend, TPE versus TPU, ondanks de overeenkomsten, zijn TPE en TPU verschillende materialen met hun opvallende kenmerken en nadelen in de aspecten van gebruik. TPE's zijn relatief goedkoper en hun verwerking is ook gemakkelijker in vergelijking met andere elastomeren. Dit maakt het veelzijdig in gebruik. Tegelijkertijd zijn TPU's ontworpen voor de hoogste belastingen en vereisten in termen van slijtage, hitte en chemische bestendigheid. Wat betreft de verschillen in eigenschappen van TPE en TPU, is het mogelijk om het volgende te stellen: De superioriteit of inferioriteit van TPE in vergelijking met TPU hangt af van de speciale eisen van het materiaal, kostenoverwegingen en technologische mogelijkheden van verdere verwerking van het product.

Veelgestelde vragen

Vraag 1. Wat is het belangrijkste verschil tussen TPE en TPU?

Het belangrijkste onderscheid is dat TPU een bepaald soort TPE is. Het heeft echter een hoger potentieel wat betreft sterkte, bestendigheid tegen chemicaliën of oplosmiddelen en aangepaste temperatuursegmenten.

Vraag 2. Zijn TPU en TPE recyclebaar?

Recycling van TPE en TPU is mogelijk, hoewel de opties die beschikbaar zijn voor recycling beperkter zijn vergeleken met andere thermoplastische elastomeren.

Ja, TPE is recyclebaar. Hetzelfde geldt voor TPU-materialen.

Vraag 3. Welke van de twee is goedkoper, TPE of TPU? 

TPE is iets goedkoper dan TPU.

Vraag 4. Hoe verschilt TPU van TPE wat betreft hun toepassingen?

TPU is geschikt als versteviging nodig is, de toepassing wordt blootgesteld aan chemicaliën of zware omstandigheden en de toepassing bovendien bestand moet zijn tegen hoge temperaturen.

V5. Kan TPE worden gebruikt in regio's met buitengewone klimaatomstandigheden?

Er zijn enkele nadelen verbonden aan TPE. Hierdoor is het mogelijk niet even effectief als TPU met name in zware omstandigheden.